Chemische Kinetik: Reaktionsgeschwindigkeit und Einflussfaktoren

Question 1

Wie beeinflussen Katalysatoren die Reaktionsgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Sie senken die Aktivierungsenergie der Reaktion.

Answer

Sie erhöhen die Konzentration der Reaktanten.

Answer

Sie verbrauchen sich während der Reaktion.

Question 2

Wie beschreibt das Arrhenius-Gesetz die Beziehung zwischen Reaktionsgeschwindigkeit und Temperatur?

Accepted Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit steigt exponentiell mit der Temperatur.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit nimmt umgekehrt proportional zur Temperatur ab.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit verdoppelt sich für jede Temperaturerhöhung um 10 °C.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist unabhängig von der Temperatur.

Question 3

Frage: Wie beeinflussen Temperatur und Katalysatoren die Reaktionsgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Temperaturerhöhung und Katalysatoren beschleunigen Reaktionen.

Answer

Temperaturerhöhung verlangsamt Reaktionen, während Katalysatoren diese beschleunigen.

Answer

Temperaturerhöhung verlangsamt Reaktionen, während Katalysatoren diese nur bei hohen Temperaturen beschleunigen.

Answer

Temperaturerhöhung und Katalysatoren verlangsamen Reaktionen.

Question 4

Wie beeinflussen Zwischenprodukte in chemischen Reaktionen die Reaktionsgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Zwischenprodukte verändern die Aktivierungsenergie der Reaktion und beeinflussen so die Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Zwischenprodukte haben keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Zwischenprodukte entstehen erst am Ende einer Reaktion und haben keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit.

Question 5

Die Aktivierungsenergie einer chemischen Reaktion beträgt 100 kJ/mol. Wie wirkt sich das auf die Reaktionsgeschwindigkeit aus?

Accepted Answer

Die Reaktion läuft sehr langsam ab.

Answer

Die Reaktion läuft sehr schnell ab.

Answer

Die Reaktion ist exotherm.

Answer

Die Reaktion ist endotherm.

Question 6

Wie beeinflusst die Oberfläche eines Reaktionspartners die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion? Erläutere deine Antwort mit einem Beispiel.

Accepted Answer

Eine größere Oberfläche führt zu einer schnelleren Reaktion, da mehr Reaktionspartner miteinander in Kontakt kommen können.

Answer

Eine größere Oberfläche führt zu einer langsameren Reaktion, da die Reaktionspartner weiter voneinander entfernt sind.

Answer

Die Oberfläche eines Reaktionspartners hat keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Eine kleinere Oberfläche führt zu einer schnelleren Reaktion, da die Reaktionspartner dichter beieinander sind.

Question 7

Die Arrhenius-Gleichung ist in der chemischen Kinetik von großer Bedeutung. Welche Aussagen über die Arrhenius-Gleichung treffen zu?

Accepted Answer

Sie beschreibt die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit.

Accepted Answer

Sie ermöglicht die Berechnung der Aktivierungsenergie einer Reaktion.

Accepted Answer

Sie kann zur Abschätzung der Reaktionsgeschwindigkeit bei verschiedenen Temperaturen genutzt werden.

Answer

Sie gilt nur für Reaktionen erster Ordnung.

Question 8

Wie beschleunigen Katalysatoren chemische Reaktionen, ohne dabei selbst verbraucht zu werden?

Accepted Answer

Sie senken die Aktivierungsenergie der Reaktion.

Answer

Sie vergrößern die Oberfläche der Reaktanten.

Answer

Sie werden während der Reaktion verbraucht und umgewandelt.

Question 9

Wie beeinflusst die Temperatur die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen? Erläutere deine Antwort mit Beispielen.

Accepted Answer

Die Temperatur erhöht die Reaktionsgeschwindigkeit, weil sich die Teilchen schneller bewegen und häufiger zusammenstoßen.

Answer

Die Temperatur hat keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Die Temperatur verringert die Reaktionsgeschwindigkeit, weil die Teilchen mehr Energie benötigen, um die Aktivierungsenergie zu überwinden.

Question 10

Wie wirken Enzyme als Biokatalysatoren in biologischen Systemen? Erkläre, wie sie die Aktivierungsenergie senken und die Reaktionsgeschwindigkeit beeinflussen.

Accepted Answer

Enzyme bieten einen alternativen Reaktionsweg mit niedrigerer Aktivierungsenergie.

Answer

Enzyme erhöhen die Aktivierungsenergie einer Reaktion.

Answer

Enzyme haben keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Enzyme wirken nur in chemischen, nicht in biologischen Reaktionen.

Question 11

Wie kann die chemische Kinetik dazu beitragen, die Haltbarkeit von Materialien zu verbessern?

Accepted Answer

Ermöglicht die Entwicklung von Materialien mit höherer chemischer Stabilität.

Accepted Answer

Hilft bei der Entwicklung von Schutzbeschichtungen, die Korrosion verlangsamen.

Answer

Ist nicht anwendbar auf die Verbesserung der Haltbarkeit von Materialien.

Answer

Kann nur zur Verbesserung der Haltbarkeit von Kunststoffen verwendet werden.

Question 12

Wie kann man die Reaktionsordnung einer Reaktion in Bezug auf einen Reaktanten experimentell bestimmen? Erläutere die Vorgehensweise und diskutiere die Vor- und Nachteile dieser Methode.

Accepted Answer

Option 1: Bestimmung der Konzentrationsabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit

Answer

Option 2: Bestimmung der Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit

Answer

Option 3: Bestimmung der Katalysatorabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit

Question 13

Wie wirkt sich die Oberflächenbeschaffenheit auf die Reaktionsgeschwindigkeit aus?

Accepted Answer

Eine größere Oberfläche beschleunigt die Reaktion.

Answer

Eine glattere Oberfläche beschleunigt die Reaktion.

Answer

Die Oberflächenbeschaffenheit hat keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit.

Question 14

Analysiere die Kinetik der folgenden Folgereaktion: A -> B (k1) und B -> C (k2). Bestimme die Geschwindigkeitskonstanten k1 und k2.

Accepted Answer

k1 = Geschwindigkeitskonstante für A -> B, k2 = Geschwindigkeitskonstante für B -> C

Answer

k1 = Geschwindigkeitskonstante für A -> C, k2 = 0

Answer

k1 = k2 = Gesamtreaktionsgeschwindigkeitskonstante für A -> C

Answer

k1 und k2 können nicht bestimmt werden, da die Konzentrationen von A und C nicht gegeben sind.

Question 15

Welche Methode eignet sich am besten, um die Reaktionsgeschwindigkeit einer Reaktion zu messen, bei der ein Gas entsteht?

Accepted Answer

Gasvolumenmessung

Answer

pH-Wert-Messung

Answer

Leitfähigkeitsmessung

Answer

Photometrische Messung

Question 16

Welchen Einfluss haben Katalysatoren auf die Aktivierungsenergie einer chemischen Reaktion?

Accepted Answer

Sie ermöglichen einen anderen Reaktionsweg mit geringerer Aktivierungsenergie.

Answer

Sie erhöhen die Anzahl der Zusammenstöße zwischen den Teilchen.

Question 17

Welche der folgenden Größen ist KEINE Einflussgröße auf die Reaktionsgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Entfernung der Edukte

Answer

Konzentration der Edukte

Answer

Temperatur

Answer

Oberfläche der Edukte

Question 18

Welcher der folgenden Katalysatoren ist homogen?

Accepted Answer

Salzsäure

Answer

Platin

Answer

Eisen(III)-oxid

Answer

Zeolith

Question 19

Die Reaktionsgeschwindigkeit einer Reaktion wird durch die Arrhenius-Gleichung beschrieben. Welcher Faktor beeinflusst die Aktivierungsenergie?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Konzentration der Edukte

Answer

Katalysator

Answer

Oberfläche der Edukte

Question 20

Welche der folgenden Reaktionen ist eine exotherme Reaktion?

Accepted Answer

Verbrennung von Methan

Answer

Lösen von Natriumchlorid in Wasser

Answer

Schmelzen von Eis

Answer

Neutralisation von Salzsäure mit Natronlauge

Question 21

Wie können kinetische Daten in der Polymerchemie genutzt werden, um Polymerisationsmechanismen zu charakterisieren und die Polymerarchitektur zu steuern?

Accepted Answer

Ermittlung der Aktivierungsenergie zur Optimierung der Katalysatorwirkung

Accepted Answer

Vorhersage von Molekulargewicht und Polydispersität zur Kontrolle der Polymerstruktur

Accepted Answer

Optimierung der Polymerisationsbedingungen für maßgeschneiderte Polymereigenschaften

Answer

Entwicklung von Schnelltests zur Polymercharakterisierung

Question 22

Wie kann die chemische Kinetik genutzt werden, um Reaktionswege in der organischen Synthese zu untersuchen und zu optimieren?

Accepted Answer

Zur Identifizierung von Engpässen und geschwindigkeitsbestimmenden Schritten im Reaktionsweg.

Accepted Answer

Zur Verbesserung der Selektivität von Reaktionen durch Unterdrückung unerwünschter Nebenreaktionen.

Answer

Die Kinetik ist für die Optimierung von Reaktionswegen nicht hilfreich, da sie nur die Reaktionsgeschwindigkeit misst.

Answer

Die Kinetik kann nur für Reaktionen in Lösung angewendet werden.

Question 23

Wie beeinflusst die Konzentration der Reaktanten die Reaktionsgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Sie steigt proportional an.

Answer

Sie sinkt proportional ab.

Answer

Sie bleibt unverändert.

Answer

Sie steigt logarithmisch an.

Question 24

Wie beeinflusst Licht die Geschwindigkeit von photochemischen Reaktionen?

Accepted Answer

Licht regt Elektronen an und senkt so die Aktivierungsenergie der Reaktion.

Answer

Licht erhöht die Konzentration der Reaktanten.

Answer

Licht hat keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit.

Question 25

Wie beeinflusst der Druck die Geschwindigkeit einer Gasphasenreaktion?

Accepted Answer

Hoher Druck erhöht die Teilchendichte, was zu mehr Zusammenstößen und einer schnelleren Reaktion führt.

Answer

Der Druck hat keinen großen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Hoher Druck verringert die Teilchendichte und die Reaktionsgeschwindigkeit, da die Teilchen weiter auseinander liegen.

Question 26

Wie kann die chemische Kinetik dazu beitragen, die Abläufe chemischer Reaktionen zu verstehen?

Accepted Answer

Messung der Reaktionsgeschwindigkeit bei verschiedenen Konzentrationen

Accepted Answer

Ermittlung der Aktivierungsenergie der Reaktion

Answer

Verwendung spektroskopischer Methoden

Answer

Bestimmung des pH-Werts der Reaktion

Question 27

Welche zwei experimentellen Methoden können zur Bestimmung der Reaktionsordnung einer Reaktion verwendet werden?

Accepted Answer

Anfangsgeschwindigkeitsmethode

Accepted Answer

Halbwertszeitmethode

Answer

Isotopenmarkierung

Answer

Spektroskopie

Question 28

Wie können kinetische Isotopeneffekte genutzt werden, um Reaktionsmechanismen aufzuklären?

Accepted Answer

Sie zeigen, dass verschiedene Isotope eines Elements unterschiedliche Reaktionsgeschwindigkeiten haben.

Answer

Sie treten nur bei Reaktionen mit schweren Isotopen auf.

Answer

Sie haben keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Sie können nur bei Reaktionen in Lösung beobachtet werden.

Question 29

Die Chemische Kinetik untersucht die:

Accepted Answer

Reaktionsgeschwindigkeit

Answer

Reaktionsenergie

Answer

Reaktionsprodukte

Question 30

Was ist eine Reaktion erster Ordnung?

Accepted Answer

Eine Reaktion, bei der die Konzentration des Edukts proportional zur Zeit abnimmt

Answer

Eine Reaktion, bei der die Konzentration des Produkts proportional zur Zeit zunimmt

Answer

Eine Reaktion, die schnell abläuft

Answer

Eine Reaktion, die irreversibel ist

Question 31

Was versteht man unter Aktivierungsenergie?

Accepted Answer

Die minimale Energie, die benötigt wird, um eine Reaktion in Gang zu setzen

Answer

Die Energie, die bei einer Reaktion freigesetzt wird

Answer

Die Energie der Reaktionsprodukte

Question 32

Was ist eine heterogene Reaktion?

Accepted Answer

Eine Reaktion, an der Phasen mit unterschiedlicher Zusammensetzung beteiligt sind

Answer

Eine Reaktion, die in einem einzigen Reaktionsgefäß abläuft

Question 33

Welche der folgenden Reaktionsgleichungen stellt eine Gleichgewichtsreaktion dar?

Accepted Answer

2 NO2 → 2 NO + O2

Answer

CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O

Question 34

Was ist ein Reaktionsmechanismus?

Accepted Answer

Eine schrittweise Beschreibung der Ereignisse, die zu einer Reaktion führen

Answer

Eine Gleichung, die die Reaktion darstellt

Question 35

Wie beeinflusst die Desorption bei heterogenen katalytischen Reaktionen die Reaktionsgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Sie schafft freie Stellen für Reaktanten, indem sie Produkte entfernt.

Answer

Sie erhöht die Temperatur und beschleunigt so die Reaktion.

Answer

Sie verringert die Konzentration der Reaktanten und verlangsamt die Reaktion.

Question 36

Erkläre die Rolle von Enzymen als Biokatalysatoren. Wie senken sie die Aktivierungsenergie und warum beschleunigt das die Reaktionen in Lebewesen?

Accepted Answer

Enzyme senken die Aktivierungsenergie, indem sie einen alternativen Reaktionsweg mit niedrigerer Energiebarriere bieten. Das lässt Reaktionen schneller ablaufen.

Answer

Enzyme erhöhen die Reaktionsgeschwindigkeit, indem sie die Konzentration der Reaktanten erhöhen.

Answer

Enzyme senken die Aktivierungsenergie, indem sie die Temperatur der Reaktion erhöhen.

Answer

Enzyme haben keinen Einfluss auf die Aktivierungsenergie oder die Reaktionsgeschwindigkeit.

Question 37

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die chemische Kinetik am besten?

Accepted Answer

Sie untersucht die Reaktionsgeschwindigkeit chemischer Reaktionen und die Faktoren, die sie beeinflussen.

Answer

Sie beschäftigt sich mit dem chemischen Gleichgewicht in Reaktionen.

Answer

Sie befasst sich mit der Struktur und den Eigenschaften von Molekülen.

Question 38

Welche Einheit wird in SI verwendet, um die Reaktionsgeschwindigkeit auszudrücken?

Accepted Answer

Mol pro Liter pro Sekunde (mol/(L·s))

Answer

Gramm pro Liter pro Sekunde (g/(L·s))

Answer

Joule pro Sekunde (J/s)

Question 39

Welche Art von Reaktionsmechanismus ist gegeben, wenn die Reaktionsgeschwindigkeit direkt proportional zur Konzentration eines einzigen Reaktanten ist?

Accepted Answer

Monomolekularer Reaktionsmechanismus

Answer

Radikalkettenreaktionsmechanismus

Answer

Bimolekularer Reaktionsmechanismus

Answer

Katalytischer Reaktionsmechanismus

Question 40

Was ist die Funktion eines Katalysators in einer chemischen Reaktion?

Accepted Answer

Er erhöht die Reaktionsgeschwindigkeit, ohne selbst verbraucht zu werden.

Answer

Er verringert die Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Er wird als Reaktant in der Reaktion verbraucht.

Question 41

Was beschreibt die Halbwertszeit einer Reaktion erster Ordnung?

Accepted Answer

Die Zeit, die benötigt wird, bis die Konzentration des Reaktanten auf die Hälfte seines Anfangswertes sinkt.

Answer

Die Zeit, die benötigt wird, bis die Konzentration des Produkts die Hälfte der Anfangskonzentration des Reaktanten erreicht.

Question 42

Welche der folgenden Reaktionen ist exotherm?

Accepted Answer

Verbrennung von Methan

Answer

Auflösen von Salz in Wasser

Answer

Neutralisation einer Säure und einer Base

Answer

Kondensation von Wasserdampf

Question 43

Wo liegt der Unterschied zwischen Reaktionsordnung und molekularer Ordnung?

Accepted Answer

Die Reaktionsordnung wird experimentell bestimmt, während die molekulare Ordnung aus dem Reaktionsmechanismus abgeleitet wird.

Answer

Die Reaktionsordnung ist immer größer als die molekulare Ordnung.

Question 44

Welche der folgenden Anwendungen chemischer Kinetik ist von industrieller Bedeutung?

Accepted Answer

Optimierung chemischer Prozesse zur Steigerung der Produktausbeute

Answer

Diagnose von Krankheiten

Answer

Vorhersage von Wetterverhältnissen

Question 45

Welche der folgenden Größen beeinflusst die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion nicht?

Accepted Answer

Farbe der Reaktanten

Answer

Temperatur

Answer

Konzentration der Reaktanten

Answer

Oberfläche der Reaktanten

Question 46

Welche Aussage zur Reaktionsgeschwindigkeit ist korrekt?

Accepted Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit nimmt mit steigender Temperatur im Allgemeinen zu.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist unabhängig von der Konzentration der Reaktanten.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit nimmt mit zunehmender Oberfläche im Regelfall ab.

Question 47

Welche Aussage zum Katalysator ist falsch?

Accepted Answer

Katalysatoren werden bei einer Reaktion verbraucht.

Answer

Katalysatoren beschleunigen chemische Reaktionen.

Answer

Katalysatoren senken die Aktivierungsenergie.

Question 48

Welche Einheit hat die Reaktionsgeschwindigkeitskonstante k?

Accepted Answer

mol/(dm³·s)

Answer

s

Answer

1/s

Question 49

Die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion hängt von welchen Faktoren ab?

Accepted Answer

Konzentration der Reaktanten, Temperatur, Oberfläche und Katalysatoren

Answer

Nur vom Katalysator

Answer

Nur von der Temperatur

Answer

Nur von der Konzentration der Reaktanten

Question 50

Welche Aussage über die Aktivierungsenergie einer chemischen Reaktion ist richtig?

Accepted Answer

Sie ist die minimale Energie, die die Reaktanten benötigen, um in Produkte überzugehen.

Answer

Sie ist unabhängig von der Temperatur.

Answer

Sie ist die Energie, die bei der Reaktion freigesetzt wird.

Question 51

Eine exotherme Reaktion ist eine Reaktion, bei der...

Accepted Answer

Energie freigesetzt wird.

Answer

keine Energieänderung stattfindet.

Answer

Energie aufgenommen wird.

Question 52

Die Arrhenius-Gleichung beschreibt die Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeitskonstante von...

Accepted Answer

der Temperatur.

Answer

der Oberfläche der Reaktanten.

Answer

der Konzentration der Reaktanten.

Question 53

Die Reaktionsordnung einer Reaktion gibt an...

Accepted Answer

die Summe der Exponenten der Konzentrationen der Reaktanten in der Geschwindigkeitsgleichung.

Answer

die Änderung der Konzentration der Produkte pro Zeiteinheit.

Answer

die Anzahl der Schritte im Reaktionsmechanismus.

Question 54

Das Massenwirkungsgesetz besagt, dass...

Accepted Answer

im Gleichgewicht das Verhältnis der Konzentrationen von Produkten und Reaktanten konstant ist.

Answer

die Reaktionsgeschwindigkeit im Gleichgewicht null ist.

Answer

die Konzentration der Produkte immer größer ist als die der Reaktanten.

Question 55

Welche Aussage über die Reaktionsgeschwindigkeit chemischer Reaktionen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie hängt von der Konzentration der Reaktanten ab.

Answer

Sie wird nur durch Katalysatoren beeinflusst.

Answer

Sie ist unabhängig vom Volumen des Reaktionsgefäßes.

Answer

Sie nimmt mit steigender Temperatur ab.

Question 56

Wie wirkt sich eine Erhöhung der Temperatur auf die Reaktionsgeschwindigkeit aus?

Accepted Answer

Sie erhöht die kinetische Energie der Moleküle.

Answer

Sie verringert die Aktivierungsenergie nicht.

Answer

Sie hat keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Sie erhöht die Reaktionsordnung nicht.

Question 57

Welche der folgenden Größen ist ein Maß für die Reaktionsgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Stoffmengenänderung pro Zeit

Answer

Zeit pro Stoffmenge

Answer

Zeit pro Stoffmengenänderung

Answer

Stoffmenge pro Zeit

Question 58

Was ist ein Katalysator?

Accepted Answer

Ein Stoff, der die Aktivierungsenergie herabsetzt.

Answer

Ein Stoff, der die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht.

Answer

Ein Stoff, der die Reaktionsordnung erhöht.

Answer

Ein Stoff, der die Reaktionsprodukte verändert.

Question 59

Wie lautet die Reaktionsordnung einer Reaktion, bei der die Reaktionsgeschwindigkeit proportional zur Konzentration eines Reaktanten ist?

Accepted Answer

1

Answer

0

Answer

2

Answer

3

Question 60

Welche der folgenden Aussagen zur reversiblen Reaktion ist richtig?

Accepted Answer

Das Reaktionssystem befindet sich im Gleichgewichtszustand, wenn Hin- und Rückreaktion gleich schnell ablaufen.

Answer

Bei einer reversiblen Reaktion werden die Reaktanten vollständig verbraucht.

Question 61

Wie berechnet man die Halbwertszeit einer Reaktion?

Accepted Answer

t1/2 = ln(2) / k

Answer

t1/2 = 2 / ln(k)

Answer

t1/2 = ln(k) / 2

Answer

t1/2 = k / ln(2)

Question 62

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Reaktionsgeschwindigkeit am besten?

Accepted Answer

Die Änderung der Konzentration eines Reaktanten pro Zeiteinheit.

Answer

Die Zeit, die benötigt wird, bis die Hälfte der Reaktanten verbraucht ist.

Answer

Die Konzentration der Produkte am Ende der Reaktion.

Question 63

Ein Katalysator erhöht die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion durch...

Accepted Answer

Verringerung der Aktivierungsenergie.

Answer

Erhöhung der Konzentration der Reaktanten.

Answer

Erhöhung der Temperatur.

Question 64

Welche der folgenden Maßnahmen würde die Reaktionsgeschwindigkeit einer Reaktion zwischen zwei Gasen am effektivsten erhöhen?

Accepted Answer

Erhöhung des Drucks.

Answer

Abkühlung des Reaktionsgemisches.

Answer

Erhöhung des Volumens des Reaktionsgefäßes.

Answer

Zugabe eines inerten Gases.